一種電動(dòng)裝置與含該裝置的洗衣機(jī)及其驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動(dòng)裝置與含該裝置的洗衣機(jī)，所述電動(dòng)裝置包括電源調(diào)制器、定子單元和轉(zhuǎn)子單元；所述洗衣機(jī)的轉(zhuǎn)桶上至少設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)子單元組，每個(gè)轉(zhuǎn)子單元組包括至少4個(gè)間隔設(shè)置的轉(zhuǎn)子單元；轉(zhuǎn)子單元材料包括永磁體或?qū)Т朋w，或兩者組合設(shè)置；永磁體轉(zhuǎn)子單元多個(gè)環(huán)繞轉(zhuǎn)桶設(shè)置的磁極方向相同；定子單元至少安裝一個(gè)在機(jī)架固定部位，其與轉(zhuǎn)子單元的周期性相對(duì)氣隙不大于80mm；定子單元的電磁極方向與永磁體轉(zhuǎn)子單元運(yùn)動(dòng)相向的極性相反；電源調(diào)制器對(duì)定子單元的繞組相應(yīng)輸出時(shí)序電流，實(shí)現(xiàn)所述電動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)。所述洗衣機(jī)至少設(shè)置一套該電動(dòng)裝置。
【專利說明】
一種電動(dòng)裝置與含該裝置的洗衣機(jī)及其驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及洗衣機(jī)的電動(dòng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種洗衣機(jī)的電動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)、電源 調(diào)制方法以及對(duì)洗衣機(jī)電動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 洗衣機(jī)是涉及千家萬戶的家用電器，節(jié)能減排意義重大，據(jù)估計(jì)我國(guó)至少有2億 臺(tái)洗衣機(jī)，如果平均每臺(tái)每月少用1度電，每年可節(jié)省24億度電。目前我國(guó)市場(chǎng)的洗衣機(jī) 主要有滾筒洗衣機(jī)和波輪洗衣機(jī)，兩大類洗衣機(jī)各有其優(yōu)缺點(diǎn)。
[0003] 滾筒洗衣機(jī)發(fā)源于歐洲，洗衣方法是模仿棒錘擊打衣物原理設(shè)計(jì)，利用電動(dòng)機(jī)的 機(jī)械做功使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)，衣物在滾筒中不斷地被提升摔下，再提升再摔下，做重復(fù)運(yùn)動(dòng)，加上 洗衣粉和水的共同作用使衣物洗滌干凈。波輪式洗衣機(jī)發(fā)源于日本，工作原理由電動(dòng)機(jī)帶 動(dòng)波輪轉(zhuǎn)動(dòng)，依靠裝在洗衣桶底部的波輪正反旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)衣物上下左右不停地翻轉(zhuǎn)，使衣物 之間、衣物與桶壁之間，在水中進(jìn)行柔和地摩擦，在洗滌劑的作用下實(shí)現(xiàn)去污清洗。波輪式 洗衣機(jī)有單桶、套桶、雙桶多種形式，一般認(rèn)為具有結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、洗凈率高的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)衣 物磨損率大，用水多。
[0004] 市場(chǎng)普遍認(rèn)為滾筒洗衣機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于衣物無纏繞、洗滌均勻、磨損率要比波輪洗 衣機(jī)小10 %，可洗滌羊絨、羊毛、真絲等衣物，做到全面洗滌，也可以加熱，使洗衣粉充分溶 解，充分發(fā)揮出洗衣粉的去污效能；也可以在桶內(nèi)形成高濃度洗衣液，在節(jié)水的情況下帶來 理想的洗衣效果。一些滾筒洗衣機(jī)較之波輪洗衣機(jī)，除了洗衣、脫水外，還有消毒除菌、烘 干、上排水等功能，滿足了不同地域和生活環(huán)境消費(fèi)者的需求。滾筒式洗衣機(jī)最突出的優(yōu)點(diǎn) 是采用了控制水量大小的節(jié)水技術(shù)，一般滾筒式洗衣機(jī)洗滌5KG衣物的標(biāo)準(zhǔn)用水為50L，僅 為波輪式洗衣機(jī)的1/3。
[0005] 滾筒洗衣機(jī)具有耗時(shí)和耗電的缺點(diǎn)，耗時(shí)一般消費(fèi)者可接受（洗衣過程一般超過 一小時(shí)，波輪式洗衣機(jī)40分鐘左右），但耗電是明顯缺陷，雖然采用變頻技術(shù)可緩解其耗電 的劣勢(shì)，但滾筒洗衣機(jī)比其他類型洗衣機(jī)更消耗電量是不爭(zhēng)的事實(shí)。滾筒洗衣機(jī)雖然號(hào)稱 一般正常洗滌的功耗在200-400瓦，因多次脫水時(shí)功耗數(shù)倍增加（與轉(zhuǎn)速成正比），如果水 溫加到60度，洗一次要100分鐘以上，耗電1.5度左右（不計(jì)入烘干所耗電量）。相比之 下，波輪洗衣機(jī)的耗電量小得多。
[0006] 但是，無論是滾筒洗衣機(jī)還是波輪洗衣機(jī)，耗電量都是很可觀的，其耗電主要在所 配置的電動(dòng)機(jī)上；近年以來，技術(shù)開發(fā)商普遍試圖應(yīng)用PWQ技術(shù)來控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，以圖達(dá)到 降低洗衣機(jī)耗電量的目的，但控制的基本思路通常建立在現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，研發(fā) 主流集中在電機(jī)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的相角位控制思想范疇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有洗衣機(jī)配用單元結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)、對(duì)電動(dòng)機(jī)供電方式局限 于逆變電流方向和相角位控制的設(shè)計(jì)缺陷，提供一種通過電源調(diào)制器將外部電源改變?yōu)闀r(shí) 序供電方式的設(shè)計(jì)方案，同時(shí)電動(dòng)裝置不再采用單元結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn) 矩大，工藝容易實(shí)現(xiàn)。
[0008] 本發(fā)明提供的一種洗衣機(jī)的電動(dòng)裝置，所述電動(dòng)裝置包括電源調(diào)制器1、定子單元 3a和轉(zhuǎn)子單元3b ;所述洗衣機(jī)的轉(zhuǎn)桶5上環(huán)繞轉(zhuǎn)桶至少設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)子單元組，每個(gè)轉(zhuǎn)子單 元組包括至少4個(gè)間隔設(shè)置的轉(zhuǎn)子單元3b ;所述轉(zhuǎn)子單元3b的材料包括永磁體或?qū)Т朋w， 或兩者組合設(shè)置；當(dāng)所述轉(zhuǎn)子單元組內(nèi)含有多個(gè)永磁體轉(zhuǎn)子單元3bl時(shí)，永磁體轉(zhuǎn)子單元 環(huán)繞轉(zhuǎn)桶設(shè)置的磁極方向相同；所述定子單元3a至少安裝一個(gè)在靠近轉(zhuǎn)桶外緣的機(jī)架4固 定部位，其與轉(zhuǎn)子單元3b所形成的周期性相對(duì)氣隙3d不大于80mm ;
[0009] 所述電源調(diào)制器1包括電源輸入端la、邏輯信號(hào)輸入端Id和時(shí)序電流輸出端lb， 其電源輸入端電連接電源10,時(shí)序電流輸出端電連接定子單元3a的內(nèi)部繞組；所述電源調(diào) 制器1對(duì)定子單元3a內(nèi)部繞組供電使定子單元形成電磁極的方向，設(shè)置為與永磁體轉(zhuǎn)子單 元3bl運(yùn)動(dòng)相向的極性相反；所述電源調(diào)制器對(duì)定子單元的內(nèi)部繞組相應(yīng)輸出時(shí)序電流， 實(shí)現(xiàn)所述電動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)。
[0010] 優(yōu)選的，所述電源10包括常規(guī)交流電及其經(jīng)整流的直流電，以及任意蓄電裝置。
[0011] 所述永磁體為常規(guī)磁鋼、釹鐵硼等一類帶有固定磁極、并且磁極方向不因外磁場(chǎng) 而改變的物質(zhì)；所述導(dǎo)磁體為常規(guī)磁介質(zhì)中一類自身不帶磁性、但在外磁場(chǎng)作用下感應(yīng)生 磁并且磁極方向與外磁場(chǎng)方向相反的物質(zhì)。
[0012] 優(yōu)選的，所述永磁體轉(zhuǎn)子單元3bl若干個(gè)環(huán)繞轉(zhuǎn)桶5同極向設(shè)置，包括N/S兩極連 線9與轉(zhuǎn)桶同軸法線7重合/垂直的4種典型組合狀態(tài)，以及在4種典型組合狀態(tài)基礎(chǔ)上 N/S兩極連線偏轉(zhuǎn)不超過25度角。
[0013] 優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)子單元3b (包括永磁體轉(zhuǎn)子單元3b 1和導(dǎo)磁體轉(zhuǎn)子單元3b2)設(shè)置 于轉(zhuǎn)桶上的位置包括嵌合在轉(zhuǎn)桶外緣、內(nèi)緣或內(nèi)部以及與轉(zhuǎn)桶實(shí)行一體化設(shè)計(jì)制造；轉(zhuǎn)子 單元在不影響安裝于轉(zhuǎn)桶的前提下不限形狀，多個(gè)組合優(yōu)選均勻排布。
[0014] 優(yōu)選的，所述定子單元3a由至少一組良導(dǎo)線環(huán)繞磁芯而成，其內(nèi)部線圈繞組可任 意串聯(lián)、并聯(lián)連接，或通過不同繞組之間引出中間抽頭組成多線外接回路；對(duì)外電連接的方 式可以為兩線或多線構(gòu)成的回路；
[0015] 優(yōu)選的，所述定子單元3a內(nèi)部繞組或若干定子單元組合通電形成的電磁極兩極 連線9與轉(zhuǎn)桶5的法線7垂直或重合，包括偏轉(zhuǎn)不超過25度角；
[0016] 更優(yōu)選的，若干個(gè)定子單元3a可在靠近轉(zhuǎn)桶5的機(jī)架4固定部位任意組合排布， 包括若干所述定子單元3a環(huán)繞轉(zhuǎn)桶的機(jī)架相對(duì)部位對(duì)稱安裝；多個(gè)定子單元排布組合的 電磁極方向設(shè)置，遵循與永磁體轉(zhuǎn)子單元3bl運(yùn)動(dòng)相向磁極相反的原則。
[0017] 優(yōu)選的，所述電動(dòng)裝置還包括傳感裝置，所述傳感裝置包括若干能感應(yīng)所述轉(zhuǎn)子 單元3b與定子單元3a相對(duì)位置的傳感單元3c，其與所述電源調(diào)制器專設(shè)的傳感信號(hào)輸入 端lc電連接；所述電動(dòng)裝置至少在機(jī)架4內(nèi)部設(shè)置一傳感單元；
[0018] 更優(yōu)選的，所述傳感裝置還包括定子單元的內(nèi)部繞組，所述內(nèi)部繞組包括環(huán)繞定 子單元磁芯的繞組以及若干定子單元繞組之間串聯(lián)而成的多線外接回路。
[0019] 優(yōu)選的，所述電動(dòng)裝置還包括若干選擇開關(guān)和內(nèi)置控制程序的CPU邏輯系統(tǒng)組合 的控制面板2,其電連接所述電源調(diào)制器的邏輯信號(hào)輸入端Id ;控制面板2的邏輯功能獨(dú)立 設(shè)置，亦可將電源調(diào)制器的部分邏輯功能或全部邏輯功能集成于控制面板內(nèi)。
[0020] 本發(fā)明中，所述電源調(diào)制器1將外部的電源10轉(zhuǎn)換為時(shí)序電流，使電動(dòng)裝置中的 定子單元被限定在電源調(diào)制器設(shè)定的時(shí)域周期性地通電和斷電。
[0021] 本發(fā)明中，所述含有上述任一電動(dòng)裝置的洗衣機(jī)包括轉(zhuǎn)桶5、機(jī)架4、電源10和至 少設(shè)置一套的電動(dòng)裝置，所述的轉(zhuǎn)桶5包括在機(jī)架4內(nèi)部臥放的滾筒式、豎放的波輪式以及 斜放的結(jié)構(gòu)；所述的機(jī)架4為任意固體成形材料制成的帶密封活動(dòng)窗的盒狀，所述的密封 活動(dòng)窗設(shè)置在機(jī)架的上部或側(cè)面；所述機(jī)架4的水平截面為正方形、矩形、三角形、圓形以 及其他任意形狀。
[0022] 本發(fā)明還公開了一種前述洗衣機(jī)的電動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)方法，該方法根據(jù)所述轉(zhuǎn)子單元 3a和所述定子單元3b的位置關(guān)系，通過電源調(diào)制器輸出時(shí)序電流控制轉(zhuǎn)桶轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0023] 所述時(shí)序根據(jù)轉(zhuǎn)桶旋轉(zhuǎn)方向而定義，所述時(shí)序電流根據(jù)定子單元電磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)桶上 的有效作用區(qū)間結(jié)合轉(zhuǎn)桶上的轉(zhuǎn)子單元個(gè)數(shù)而設(shè)置若干個(gè)通斷周期，每個(gè)通斷周期包括供 電時(shí)域和斷電時(shí)域；所述供電時(shí)域位于φτ/3<φ<φ Τ相應(yīng)的時(shí)間段，所述φ為轉(zhuǎn)子單元繞軸 并與軸確定的法線與定子單元和軸所確定法線所形成的動(dòng)態(tài)夾角，所述_Φ_ Τ為轉(zhuǎn)子單元繞軸 切線方向與其所受電磁力方向重合狀態(tài)所確定的Φ值；所述斷電時(shí)域內(nèi)電源調(diào)制器1不輸 出電流。
[0024] 優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)桶的轉(zhuǎn)速根據(jù)電源調(diào)制器輸出的時(shí)序電流強(qiáng)度結(jié)合時(shí)序頻率/周 期而定義；所述電源調(diào)制器的供電電流不限波形、頻率及占空比。
[0025] 優(yōu)選的，所述電源調(diào)制器在供電時(shí)域內(nèi)至少包括兩段不同電流幅值不同的子時(shí) 域，且順時(shí)序呈幅度依次變小，供電時(shí)域或其子時(shí)域的幅值隨時(shí)序呈線性遞減關(guān)系；或呈2 Κ 遞減關(guān)系，所述的指數(shù)Κ取值0. 55至0. 95 ;或?yàn)槿缦玛P(guān)系： :It/A = (Ifl-丨）Μηφ*90/φτ，其 中Ic為通電起始的電流強(qiáng)度，I ,為通電終止時(shí)刻的電流強(qiáng)度。
[0026] 優(yōu)選的，所述方法還包括校正步驟；所述校正步驟為將定子單元與轉(zhuǎn)子單元周期 性隔氣隙相對(duì)、處于同一法線的狀態(tài)（Φ為〇)作為基準(zhǔn)座標(biāo)和基準(zhǔn)時(shí)間，當(dāng)轉(zhuǎn)子單元每次 前轉(zhuǎn)至基準(zhǔn)座標(biāo)時(shí)，電源調(diào)制器進(jìn)行一次時(shí)間歸0校準(zhǔn)并記錄本次周期時(shí)間，通過與上次 轉(zhuǎn)子單元前轉(zhuǎn)至基準(zhǔn)座標(biāo)的周期時(shí)間比較，從而獲知電動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)周期時(shí)間和轉(zhuǎn)速，并 控制輸出電流。
[0027] 本發(fā)明還公開了所述洗衣機(jī)的電動(dòng)裝置制動(dòng)方法，該方法在所述轉(zhuǎn)子單元趨近定 子單元、轉(zhuǎn)子單元和定子單元處同軸法線相對(duì)以及處于遠(yuǎn)離狀態(tài)的至少一個(gè)時(shí)域中，通過 電源調(diào)制器1設(shè)定的程序輸出時(shí)序電流控制轉(zhuǎn)桶5制動(dòng)；
[0028] 所述時(shí)序根據(jù)轉(zhuǎn)桶旋轉(zhuǎn)方向而定義；所述轉(zhuǎn)子單元趨近定子單元的時(shí)域?yàn)镃Xcp <φτ/3狀態(tài)的相應(yīng)時(shí)間段，所述φ為轉(zhuǎn)子單元繞軸并與軸確定的法線與定子單元和軸所確 定法線所形成的動(dòng)態(tài)夾角，所述Φτ為轉(zhuǎn)子單元繞軸切線方向與其所受電磁力方向重合狀 態(tài)所確定的Φ值。
[0029] 優(yōu)選的，所述方法還包括校正步驟，所述校正步驟將φ為0作為基準(zhǔn)座標(biāo)和基準(zhǔn)時(shí) 間，通過傳感裝置獲知轉(zhuǎn)子單元趨近/相對(duì)/遠(yuǎn)離定子單元的位置狀態(tài)。
[0030] 優(yōu)選的，所述輸出電流控制步驟包括當(dāng)轉(zhuǎn)桶的轉(zhuǎn)速在預(yù)設(shè)時(shí)間未達(dá)到設(shè)定值時(shí)， 所述電源調(diào)制器自動(dòng)加大所輸出電流的強(qiáng)度；以及當(dāng)轉(zhuǎn)桶轉(zhuǎn)速或通電頻率達(dá)到設(shè)定的閾值 時(shí)，所述的電源調(diào)制器自動(dòng)減少所輸出的電流強(qiáng)度或自動(dòng)斷電。本發(fā)明針對(duì)洗衣機(jī)的應(yīng)用 特點(diǎn)，對(duì)電源植入優(yōu)化的數(shù)控編程技術(shù)，明確了電動(dòng)裝置的時(shí)序供電周期及工作邏輯構(gòu)成， 實(shí)現(xiàn)高效節(jié)電。本發(fā)明洗衣機(jī)的電動(dòng)裝置在機(jī)械結(jié)構(gòu)上并不象傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)那樣設(shè)計(jì)為單元 結(jié)構(gòu)形式，所述定子單元在機(jī)架上固連可類比于電動(dòng)機(jī)的定子，所述轉(zhuǎn)子單元與轉(zhuǎn)桶組合 可類比于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子；伴隨轉(zhuǎn)桶周期性旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子單元與定子單元會(huì)形成周期性的磁相 互作用，由于傳感裝置總是被周期性感應(yīng)，電源調(diào)制器從其獲得的信號(hào)可判知轉(zhuǎn)子單元與 定子單元的相對(duì)位置，從而相應(yīng)發(fā)出具有規(guī)律性的時(shí)序電流實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的工作邏輯。
[0031] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：所述電動(dòng)裝置具有時(shí)序供電控制帶來的明顯節(jié)能效果，以此 方案進(jìn)行匹配設(shè)計(jì)的洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電動(dòng)裝置可在轉(zhuǎn)桶多樣化組合、成本低，有效適應(yīng)高 端節(jié)能洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)要求。
【附圖說明】
[0032] 圖1是本發(fā)明電動(dòng)裝置的一種機(jī)械本體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033] 圖2a是永磁體轉(zhuǎn)子單元在轉(zhuǎn)桶的一種磁極設(shè)置示意圖。
[0034] 圖2b是永磁體轉(zhuǎn)子單元在轉(zhuǎn)桶的另一種磁極設(shè)置示意圖。
[0035] 圖2c是導(dǎo)磁體轉(zhuǎn)子單元在轉(zhuǎn)桶的一種設(shè)置示意圖。
[0036] 圖3a是定子單元繞組兩端連線設(shè)置為與轉(zhuǎn)桶法線垂直的示意圖。
[0037] 圖3b是定子單元繞組兩端連線設(shè)置為與轉(zhuǎn)桶法線重合的示意圖。
[0038] 圖3c是定子單元凹型繞芯上部正對(duì)轉(zhuǎn)桶內(nèi)緣的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039] 圖4a是轉(zhuǎn)子單元所受電磁力的方向分解及繞軸動(dòng)態(tài)夾角φ示意圖。
[0040] 圖4b是轉(zhuǎn)子單元與定子單元處于同一法線的狀態(tài)示意圖。
[0041] 圖5a是電源調(diào)制器的基本工作邏輯示意圖。
[0042] 圖5b是一種實(shí)現(xiàn)電源調(diào)制器的數(shù)字技術(shù)邏輯的模塊組合示意圖。
[0043] 圖5c是電源調(diào)制器的另一種工作邏輯示意圖。
[0044] 圖6a是電源調(diào)制器輸出電流呈周期性通斷的時(shí)序示意圖。
[0045] 圖6b是一種兩階丨旦流呈遞減關(guān)系的電流時(shí)序不意圖。
[0046] 圖6c是一種首階電流恒定、二階電流呈曲線遞減關(guān)系的時(shí)序示意圖。
[0047] 圖6d是一種多階電流呈連續(xù)遞減關(guān)系的時(shí)序示意圖。
[0048] 圖6e是一種幅值呈曲線遞減關(guān)系的脈沖子集包絡(luò)示意圖。
[0049] 圖7a是一個(gè)定子單元組合8個(gè)轉(zhuǎn)子單元的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0050] 圖7b是轉(zhuǎn)桶逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的一種周期通斷電時(shí)域示意圖。
[0051] 圖7c是一個(gè)定子單元組合8個(gè)轉(zhuǎn)子單元的一種通電邏輯示意圖。
[0052] 圖7d是轉(zhuǎn)桶順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的一種周期通斷電時(shí)域示意圖。
[0053] 圖8是兩個(gè)定子單元組合8個(gè)轉(zhuǎn)子單元的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0054] 圖9是4個(gè)定子單元組合12個(gè)轉(zhuǎn)子單元的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0055] 圖10a是轉(zhuǎn)桶上設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)子單元組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0056] 圖10b是轉(zhuǎn)桶上設(shè)置兩個(gè)轉(zhuǎn)子單元組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0057] 附圖標(biāo)識(shí)：
[0058] 1、電源調(diào)制器；la、直流電源輸入端；lb、時(shí)序電流輸出端；lc、感應(yīng)信號(hào)輸入端； Id、邏輯信號(hào)輸入端；2、控制面板；3a、定子單元；3b、轉(zhuǎn)子單元；3bl、永磁體轉(zhuǎn)子單元；3b2、 導(dǎo)磁體轉(zhuǎn)子單元；3c、傳感單元；3d、氣隙；4、機(jī)架；5、轉(zhuǎn)桶；6、轉(zhuǎn)桶軸心；7、同軸法線；8、轉(zhuǎn) 桶切線；9、繞組兩極連線；10、電源；Ψ、轉(zhuǎn)子單元繞軸法線夾角。
【具體實(shí)施方式】
[0059] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0060] 本發(fā)明所述洗衣機(jī)的一種電動(dòng)裝置的本體機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖1所示，該洗衣機(jī)沒有單 元結(jié)構(gòu)電機(jī)，電動(dòng)裝置的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)包括定子單元3a和轉(zhuǎn)子單元3b，定子單元由至少一組良 導(dǎo)線環(huán)繞磁芯而成，良導(dǎo)線通常使用銅線或鍍銅鋁芯線，磁芯材料為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知 的一種在磁場(chǎng)作用下內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生變化、并產(chǎn)生更強(qiáng)附加磁場(chǎng)的物質(zhì)；定子單元繞組越多， 磁芯的磁導(dǎo)率越高，對(duì)轉(zhuǎn)子單元的電磁作用越強(qiáng)。
[0061] 當(dāng)轉(zhuǎn)桶5外緣設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)子單元3b，一個(gè)定子單元3a設(shè)置在靠近轉(zhuǎn)桶外緣的機(jī) 架上，兩者運(yùn)動(dòng)相對(duì)的氣隙3d足夠小，則轉(zhuǎn)子單元趨近通電的定子單元時(shí)，會(huì)受到其電磁 力作用；在一個(gè)實(shí)施例中，永磁體轉(zhuǎn)子單元3bl的S極面向轉(zhuǎn)桶內(nèi)設(shè)置，定子單元繞組通電 的N極面向轉(zhuǎn)桶內(nèi)緣，兩者磁作用為相吸而使轉(zhuǎn)桶加速運(yùn)動(dòng)，如圖2a所示；在另一個(gè)實(shí)施 例中，永磁體轉(zhuǎn)子單元3bl的S極運(yùn)動(dòng)相向定子單元，定子單元繞組通電的N極逆轉(zhuǎn)桶旋轉(zhuǎn) 方向與其相對(duì)，兩者磁作用同樣為相吸，如圖2b所示；如果轉(zhuǎn)桶上設(shè)置的是導(dǎo)磁體轉(zhuǎn)子單 元3b2,因其載磁為被定子單元電磁場(chǎng)感應(yīng)所至，無論定子單元繞組的通電方向如何設(shè)置， 兩者磁作用均為相吸，如圖2c所示；該定子單元電磁極與轉(zhuǎn)子單元相吸關(guān)系設(shè)置是本發(fā)明 洗衣機(jī)的電動(dòng)裝置的基礎(chǔ)模型，轉(zhuǎn)桶上設(shè)置的轉(zhuǎn)子單元的材料可以是導(dǎo)磁體，也可以是永 磁體，優(yōu)選兩種不同基材組合設(shè)置；優(yōu)選兩種基材組合設(shè)置是因?yàn)橛来朋w和導(dǎo)磁體具有主 動(dòng)載磁和被動(dòng)載磁的兩種不同特性，可根據(jù)其不同特性多樣化組合，以適應(yīng)洗衣機(jī)驅(qū)動(dòng)、制 動(dòng)多種實(shí)時(shí)狀態(tài)的技術(shù)及控制要求。
[0062] 上述運(yùn)動(dòng)模型中，轉(zhuǎn)子單元3b隔氣隙受到的電磁力F可分解為法線10方向匕。與 切線11方向F n，其中對(duì)轉(zhuǎn)子單元繞軸有貢獻(xiàn)的是Fn，轉(zhuǎn)子單元繞軸并和軸所確定的法線與 定子單元和軸所確定的法線為一個(gè)動(dòng)態(tài)夾角和如圖4a所示；轉(zhuǎn)子單元所受電磁力的作用 區(qū)間與定子單元的設(shè)置方案相關(guān)，例如單個(gè)柱狀或工字形繞芯的定子單元電磁力線穿越氣 隙的最大值，對(duì)應(yīng)于電磁極的兩極連線12與其在轉(zhuǎn)桶所處的法線10垂直（與相應(yīng)切線11 平行），如圖3a所示；柱狀或工字形繞芯的定子單元亦可設(shè)置為電磁極的兩極連線12與其 所處法線10重合，如圖3b所示，該設(shè)置方式通常為多個(gè)定子單元組合時(shí)選用；凹型繞芯定 子單元的電磁力對(duì)轉(zhuǎn)子單元的有效作用區(qū)間，位于繞芯上部正對(duì)轉(zhuǎn)桶內(nèi)緣的兩端范圍內(nèi)， 如圖3c所示。
[0063] 轉(zhuǎn)子單元在轉(zhuǎn)桶上繞軸時(shí)，其繞軸切線方向與隔氣隙所受到電磁力F作用方向重 合為一特殊狀態(tài)，此時(shí)夾角Φ為定值_轉(zhuǎn)子單元所受電磁力的有效作用區(qū)間，位于以φ為 0狀態(tài)為基準(zhǔn)的±ψτ位置區(qū)間內(nèi)（所述土根據(jù)轉(zhuǎn)桶的旋轉(zhuǎn)方向而定義）。當(dāng)φ為〇時(shí)，F(xiàn) 1Q 為最大值，F(xiàn)n為0,此時(shí)轉(zhuǎn)子單元對(duì)繞軸無貢獻(xiàn)，如圖4b所示。F iJP F i。為一對(duì)此消彼長(zhǎng)的 運(yùn)動(dòng)變量，其理論強(qiáng)弱變換以φτ/2為分界點(diǎn)，在φ>φτ/2的狀態(tài)表現(xiàn)為以驅(qū)動(dòng)力Fn為主， 而在φ<φΤ/2的狀態(tài)表現(xiàn)為以制動(dòng)力匕。為主。
[0064] 本發(fā)明洗衣機(jī)的電動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)技術(shù)方案為：電源調(diào)制器對(duì)應(yīng)φτ/3??φ<φτ的時(shí)域 供電，其余時(shí)域斷電；當(dāng)設(shè)計(jì)目標(biāo)為節(jié)電時(shí)，優(yōu)選2φτ/3< φ6φΤ甚至5φτ/6$φ <φτ的時(shí)域 供電；當(dāng)需要充分利用轉(zhuǎn)桶的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量時(shí)，優(yōu)選Φτ/2<φ<φτ甚至奶/3 <φ<φτ的時(shí)域供 電；因 φ<φτ/2的狀態(tài)以制動(dòng)力Fl。為主，在φ<φ·狀態(tài)通電對(duì)驅(qū)動(dòng)已失去優(yōu)化設(shè)計(jì)意義； 該驅(qū)動(dòng)電流的通斷時(shí)域如圖6a所示，其中?\為供電時(shí)間，Τ 2和Τ。均為斷電時(shí)間，（T JTJT。） 構(gòu)成了時(shí)序驅(qū)動(dòng)電流周期T。本發(fā)明洗衣機(jī)的電動(dòng)裝置制動(dòng)技術(shù)方案為：電源調(diào)制器對(duì)應(yīng) TjP T。的部分時(shí)域或全部時(shí)域設(shè)置為供電，所述T 2為轉(zhuǎn)子單元繞軸對(duì)應(yīng)〇<φ<φτ/3的時(shí) 域，所述Τ。為轉(zhuǎn)子單元遠(yuǎn)離定子單元的相應(yīng)時(shí)域；同理，狀態(tài)存在可觀的切向力 Fn，對(duì)制動(dòng)無益。
[0065] 上述根據(jù)Φ對(duì)應(yīng)狀態(tài)的通、斷電控制，可近似變換為相對(duì)時(shí)間控制，因?yàn)殡娫凑{(diào)制 器通過時(shí)序校準(zhǔn)可判知Φ從ΦΤ到〇、即（Ti+ig的時(shí)間段，只要設(shè)定1\與Τ 2的相對(duì)時(shí)間，即 近似于對(duì)φ.相應(yīng)狀態(tài)的通、斷電時(shí)域控制；例如控制φ對(duì)應(yīng)φτ至φτ/2:的時(shí)域供電，可近似 設(shè)定為在（Vig的時(shí)間段起始1/2時(shí)域，之后1/2時(shí)域斷電；當(dāng)控制φ對(duì)應(yīng)φτΠ 至〇的時(shí) 域供電，可近似設(shè)定為在（Ti+ig的時(shí)間段起始2/3時(shí)域斷電，之后1/3時(shí)域供電；(Ti+ig 是一個(gè)與轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速相關(guān)的量，以時(shí)序電流周期時(shí)間確定φτ在變速狀態(tài)時(shí)會(huì)出現(xiàn)偏差，換 言之是一種近似控制方式，由于電源調(diào)制器對(duì)應(yīng)9為〇度狀態(tài)設(shè)置有時(shí)間校準(zhǔn)，得予在下一 周期及時(shí)校正。
[0066] Ζφ為一個(gè)關(guān)聯(lián)電動(dòng)裝置中定子單元及轉(zhuǎn)子單元設(shè)置方案的磁作用隱變量，當(dāng)定 子單元設(shè)置（包括組合）方案確定后，ΦΤ的顯態(tài)位置同時(shí)被確定，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，通常是運(yùn)用 φ為〇及φ為φτ的顯態(tài)位置作為傳感裝置判斷電動(dòng)裝置內(nèi)部相對(duì)位置的一種依據(jù)；φτ的 精確位置是一個(gè)與轉(zhuǎn)桶弧度、氣隙間距、定子單元繞芯形狀及其排布等參數(shù)相關(guān)的值，有多 種理論模型，具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)經(jīng)實(shí)驗(yàn)校準(zhǔn)。電源調(diào)制器相應(yīng)輸出驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)電流的工作邏輯 可由常規(guī)開關(guān)控制線路實(shí)現(xiàn)，也可采用CPU編程結(jié)合功率模塊組電路實(shí)現(xiàn)，或采用大規(guī)模 集成電路技術(shù)制造的專用芯片實(shí)現(xiàn)。
[0067] 電源調(diào)制器的工作邏輯變換指令信號(hào)通常是從固連在機(jī)架上的傳感單元3c獲 得，如圖5a簡(jiǎn)示，常見的傳感單元為磁電感應(yīng)繞組、霍爾元件或光電編碼器等，當(dāng)轉(zhuǎn)子單元 繞軸周期性運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感單元可獲得電流（電壓）的變化率反饋給電源調(diào)制器，電源調(diào)制器 依據(jù)該感應(yīng)信號(hào)判知轉(zhuǎn)子單元的相對(duì)位置而相應(yīng)發(fā)出時(shí)序電流。根據(jù)傳感單元的工作精度 及可靠性要求，可在機(jī)架上設(shè)置一個(gè)或若干個(gè)傳感單元，甚至變形為從上述定子單元多繞 組反饋的方式、以及運(yùn)用定子單元雙線環(huán)繞磁芯的繞組反饋方式獲得工作邏輯變換指令信 號(hào)（如圖5c簡(jiǎn)示），此時(shí)電源調(diào)制器的感應(yīng)信號(hào)輸入端相應(yīng)內(nèi)置，其響應(yīng)處理對(duì)電源調(diào)制器 的工作程序邏輯提出了較高要求。
[0068] ?\時(shí)域伴隨有表現(xiàn)為制動(dòng)力的F i。，存在一個(gè)驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)、有用功與耗電/散熱的 優(yōu)選問題，由于h。對(duì)電動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)是潛在積熱來源，而在時(shí)序驅(qū)動(dòng)電流中又無法將F 1Q徹 底分離，一種削弱h。對(duì)潛在積熱影響的優(yōu)選方案為：在T i時(shí)域內(nèi)將通電強(qiáng)度/幅值設(shè)置為 隨時(shí)序遞減，該優(yōu)選方案包括設(shè)置m多2個(gè)通電強(qiáng)度隨時(shí)序遞減的子集，例如設(shè)置兩段后 階強(qiáng)度比前階小的恒定電流子集、5階段強(qiáng)度依次遞減的恒定電流，利用脈沖數(shù)字技術(shù)設(shè)置 m為30、3K或30K幅值依次遞減構(gòu)成的子集等等。通電強(qiáng)度/幅值隨時(shí)序遞減的技術(shù)方案 眾多，例如設(shè)置為隨時(shí)序線性遞減，也可設(shè)置為由最大值按2 K關(guān)系時(shí)序遞減，K取值范圍為 0. 55至0. 95的正數(shù)，等等；圖6b是一種兩階恒流隨時(shí)序遞減的設(shè)計(jì)方案，圖6c是一種首 階電流恒定、二階電流呈曲線遞減的設(shè)計(jì)方案，圖6d是一種多階電流呈連續(xù)遞減的設(shè)計(jì)方 案，其多階電流強(qiáng)度的幅值包絡(luò)越接近I t/A = Π 。一U 3?ηφΛ90/φτ的優(yōu)選關(guān)系，節(jié)電效果 越好；圖6e是一種通電時(shí)序終止時(shí)刻的電流不為0、其間強(qiáng)度隨時(shí)序遞減的幅值包絡(luò)趨勢(shì) 示意圖。
[0069] 圖7a是一個(gè)定子單元組合8個(gè)轉(zhuǎn)子單元的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖，在轉(zhuǎn)桶一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期π 中定子單元分別與8個(gè)轉(zhuǎn)子單元發(fā)生磁作用，電源調(diào)制器的時(shí)序電流劃分為8個(gè)（Ti+TJT。） 周期，圖7b標(biāo)示了一種設(shè)定T為π /8時(shí)、與轉(zhuǎn)桶逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)應(yīng)的T^TjP T。時(shí)序 的示意區(qū)域，圖7c為其中一個(gè)周期T的通電邏輯示意圖。轉(zhuǎn)子單元并非設(shè)置越多越好，其 在轉(zhuǎn)桶上的數(shù)目受限于所受定子單元電磁力有效作用區(qū)間相應(yīng)的空間占位，否則電源調(diào)制 器對(duì)應(yīng)輸出的時(shí)序電流周期會(huì)重疊。
[0070] 電源調(diào)制器啟動(dòng)供電的時(shí)刻和所設(shè)定的電流時(shí)序直接定義了轉(zhuǎn)桶的旋轉(zhuǎn)方向，圖 7b述例為時(shí)序電流啟動(dòng)對(duì)應(yīng)逆時(shí)針方向φτ/3<?φ<φτ的區(qū)間設(shè)置，轉(zhuǎn)桶相應(yīng)逆時(shí)針方向旋 轉(zhuǎn)；當(dāng)時(shí)序電流啟動(dòng)對(duì)應(yīng)于φ為一Φτ至φ為一φτ/3的區(qū)間而設(shè)置（所述土以cp為〇而相對(duì) 定義），則轉(zhuǎn)桶相應(yīng)順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，圖7d標(biāo)示了一種結(jié)構(gòu)與圖7b類同、與轉(zhuǎn)桶順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 方向相對(duì)應(yīng)的！\、1~2和T。時(shí)序的示意區(qū)域。
[0071] 圖8是兩個(gè)定子單元組合8個(gè)轉(zhuǎn)子單元的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖，兩個(gè)定子單元在轉(zhuǎn)桶一 個(gè)旋轉(zhuǎn)周期分別與8個(gè)轉(zhuǎn)子單元發(fā)生電磁力作用。圖9所示的是4個(gè)定子單元在機(jī)架上對(duì) 應(yīng)轉(zhuǎn)桶上一個(gè)環(huán)形圈內(nèi)12個(gè)轉(zhuǎn)子單元的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖，在轉(zhuǎn)桶旋轉(zhuǎn)周期中，電源調(diào)制器要 為4個(gè)定子單元分別提供12個(gè)周期為（Ti+L+T。）的時(shí)序電流，這種組合對(duì)電源調(diào)制器提出 了更高的設(shè)計(jì)要求。進(jìn)一步可選擇8個(gè)定子單元在機(jī)架上分兩組對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)桶上兩個(gè)環(huán)形圈內(nèi) 各12個(gè)轉(zhuǎn)子單元，等等。理論上當(dāng)Η個(gè)定子單元組合η個(gè)轉(zhuǎn)子單元設(shè)計(jì)時(shí)，如果電源調(diào)制 器對(duì)Η個(gè)定子單元繞組分立供電，需對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)η*Η個(gè)（Ti+L+T。）電流時(shí)序，編程將十分復(fù)雜； 因此在多個(gè)定子單元的實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，優(yōu)選Η個(gè)定子單元繞組電串聯(lián)組合，或Η個(gè)定子單 元繞組分為若干組外接電源調(diào)制器，例如4個(gè)定子單元的內(nèi)部繞組串聯(lián)，串聯(lián)繞組中間引 出抽頭共三根線對(duì)外電連接電源調(diào)制器，技術(shù)上還可利用該三根線兩兩比較的微分電位的 不同，作為一種判別轉(zhuǎn)子單元相對(duì)位置的信號(hào)源，替代獨(dú)立設(shè)置的傳感單元。
[0072] 本發(fā)明中，轉(zhuǎn)子單元優(yōu)選永磁體和導(dǎo)磁體兩種材料組合設(shè)置，其優(yōu)點(diǎn)在于：如果轉(zhuǎn) 桶上僅設(shè)置永磁體轉(zhuǎn)子單元3bl，因其磁極固定，在運(yùn)動(dòng)模型中無論磁極方向怎樣排布，均 不能以動(dòng)態(tài)反極形式跟隨定子單元的電磁力作用，對(duì)電動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)控制效果不如 采用導(dǎo)磁體轉(zhuǎn)子單元好；如果轉(zhuǎn)桶上僅設(shè)置導(dǎo)磁體轉(zhuǎn)子單元3b2,因其磁極是感應(yīng)生磁，當(dāng) 其剛好處于與定子單元隔氣隙處于同一法線7、φ為0時(shí)，容易出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)；兩種材料組合設(shè) 置可兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)桶上設(shè)置有永磁體轉(zhuǎn)子單元3bl，電源調(diào)制器容易通過傳感裝置 判知Φ為0的內(nèi)部位置狀態(tài)，相應(yīng)發(fā)出靜態(tài)啟動(dòng)時(shí)序電流；所謂靜態(tài)啟動(dòng)時(shí)序電流的一個(gè) 簡(jiǎn)單例，是碰到上述堵轉(zhuǎn)、電源調(diào)制器在設(shè)定時(shí)間最大值得不到傳感裝置反饋信號(hào)的情況 下，實(shí)時(shí)發(fā)出與正常驅(qū)動(dòng)電流方向相反的啟動(dòng)電流，使轉(zhuǎn)桶上至少一個(gè)永磁體轉(zhuǎn)子單元3bl 受到同性磁極相斥作用而偏離與定子單元隔氣隙處于同一法線的狀態(tài)，避免啟動(dòng)不暢順。
[0073] 理論上也可以在轉(zhuǎn)桶安裝一個(gè)轉(zhuǎn)子單元與機(jī)架上多個(gè)定子單元組合，但這種等效 設(shè)計(jì)在技術(shù)上雖可實(shí)施，但因定子單元的造價(jià)相對(duì)較高，非優(yōu)選方案。
[0074] 電源調(diào)制器可用常規(guī)開關(guān)電路設(shè)計(jì)或脈沖數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)，優(yōu)選后者，后者基礎(chǔ)功 能模塊一般包括電源變換電路、內(nèi)存貯有工作程序的微處理器和信號(hào)輸入輸出電路，能通 過傳感裝置反饋信號(hào)相應(yīng)控制驅(qū)動(dòng)模塊輸出的時(shí)序電流，對(duì)電動(dòng)裝置進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，圖5b 是一種實(shí)現(xiàn)所述基本功能的數(shù)字技術(shù)邏輯模塊組合示意圖。
[0075] 綜上，所述的電源調(diào)制器是一個(gè)邏輯電源開關(guān)系統(tǒng)，時(shí)序通電周期/頻率反映了 單位時(shí)間內(nèi)定子單元3a對(duì)轉(zhuǎn)子單元3b的通電作用次數(shù)，該時(shí)序頻率間接定義了轉(zhuǎn)桶的轉(zhuǎn) 速及定子單元所需要的電磁力（源于電源調(diào)制器對(duì)定子單元繞組通電），通電幅值越大，單 位時(shí)間內(nèi)定子單元通電對(duì)轉(zhuǎn)子單元的作用力越大、作用次數(shù)越多，其結(jié)果反映了轉(zhuǎn)桶的轉(zhuǎn) 速越快。電源調(diào)制器所輸出電流的時(shí)序頻率，與轉(zhuǎn)桶旋轉(zhuǎn)周期隱含的（Ti+L+T。）時(shí)序作用 次數(shù)、通電平均強(qiáng)度以及轉(zhuǎn)速是相互對(duì)應(yīng)的諸物理量關(guān)系，當(dāng)電源調(diào)制器的諸多設(shè)定條件 進(jìn)入邏輯工作狀態(tài)后，控制了時(shí)序通電頻率也就是控制了轉(zhuǎn)桶的轉(zhuǎn)速。該轉(zhuǎn)速及工作程序 控制是通過控制面板2電連接電源調(diào)制器的邏輯信號(hào)輸入端Id來實(shí)現(xiàn)，電源調(diào)制器可安裝 在機(jī)架上任意位置。
[0076] 所述洗衣機(jī)可以在轉(zhuǎn)桶上設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)子單元組，如圖10a所示；或設(shè)置兩個(gè)轉(zhuǎn)子 單元組，如圖l〇b所示；也可以在轉(zhuǎn)桶上設(shè)置多個(gè)轉(zhuǎn)子單元組；與轉(zhuǎn)桶上環(huán)形設(shè)置的轉(zhuǎn)子單 元組相對(duì)應(yīng)，機(jī)架4上對(duì)應(yīng)一個(gè)轉(zhuǎn)子單元組至少設(shè)置一個(gè)定子單元；所述洗衣機(jī)設(shè)置的多 套電動(dòng)裝置，包括每套轉(zhuǎn)子單元/定子單元對(duì)應(yīng)設(shè)置一個(gè)電源調(diào)制器，也可以多套轉(zhuǎn)子單 元/定子單元共用一個(gè)電源調(diào)制器。
[0077] -般洗衣機(jī)的控制面板2包括外置的若干按按式開關(guān)和內(nèi)置CPU系統(tǒng)的組合，這 些外置開關(guān)與內(nèi)置CPU系統(tǒng)程序的若干輸入/設(shè)定接口一一對(duì)應(yīng)，通過控制面板上若干開 關(guān)的狀態(tài)組合，可得出洗衣機(jī)工作邏輯的不同程序，例如浸漬時(shí)間、啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)間、暫停時(shí) 間、脫水時(shí)間等參數(shù)，也可以根據(jù)商用產(chǎn)品的慣例設(shè)置常規(guī)連續(xù)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)程序；這類標(biāo)準(zhǔn) 程序以及接口編程方式，現(xiàn)有洗衣機(jī)產(chǎn)品已設(shè)計(jì)得較為完善，對(duì)本發(fā)明洗衣機(jī)的應(yīng)用而言， 原則是根據(jù)電動(dòng)裝置的供電特征設(shè)定對(duì)應(yīng)的工作邏輯，將控制面板的常規(guī)控制功能對(duì)接電 源調(diào)制器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，共用數(shù)據(jù)母線統(tǒng)一編程?？刂泼姘逡部稍O(shè)計(jì)為非機(jī)械式的電子感應(yīng)開 關(guān)控制方式，包括遙控。
[0078] 定子單元在機(jī)架上的設(shè)置要點(diǎn)，是要使轉(zhuǎn)子單元在周期性旋轉(zhuǎn)中與其形成兩者有 效發(fā)生磁作用必須的相對(duì)氣隙3d，該氣隙是定子單元向轉(zhuǎn)子單元傳遞電磁力作用的能量通 道，氣隙越小越有利于磁能量作用傳遞，但氣隙過小易發(fā)生機(jī)械接觸，設(shè)計(jì)時(shí)需綜合把握材 料的剛性和機(jī)械加工精度。
[0079] 本說明書所述的優(yōu)選例僅為推薦，若干技術(shù)方案可組合并用或部分使用，也可加 入其他成熟技術(shù)。只要根據(jù)電動(dòng)裝置的磁流特點(diǎn)對(duì)電源調(diào)制器設(shè)計(jì)可精確控制的時(shí)序電 流，即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方案的基本技術(shù)目標(biāo)。
[0080] 對(duì)洗衣機(jī)以及電動(dòng)機(jī)技術(shù)較深入了解的專業(yè)人士，都不難在本發(fā)明所述的方案基 礎(chǔ)上，舉一反三地變形實(shí)施本
【發(fā)明內(nèi)容】
。例如在現(xiàn)有市場(chǎng)洗衣機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制基礎(chǔ)上，通過 傳感方式以及控制器電流程序變換來部分實(shí)施本發(fā)明。本發(fā)明所述洗衣機(jī)的電動(dòng)裝置基礎(chǔ) 結(jié)構(gòu)、電源調(diào)制器的電流時(shí)序控制方法和通電時(shí)域的幅值遞減設(shè)計(jì)方案及其衍生的技術(shù)變 形實(shí)施，均應(yīng)被列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0081] 實(shí)施例1、
[0082] -種節(jié)電型波輪式洗衣機(jī)，機(jī)架4水平截面為邊長(zhǎng)450mm的正方形，高度為550mm， 選用周長(zhǎng)為1000mm、高度為400mm的轉(zhuǎn)桶5,轉(zhuǎn)桶底部凸起筋條與常規(guī)波輪式洗衣機(jī)的設(shè)計(jì) 類同；電動(dòng)裝置設(shè)計(jì)為12個(gè)轉(zhuǎn)子單元3b與4個(gè)定子單元3a的組合，其結(jié)構(gòu)示意如圖9簡(jiǎn) 示；洗衣機(jī)外接家用220V交流電源，通過常規(guī)變壓/整流裝置改變?yōu)?8V的直流電源，首先 滿足家用電器安全第一的設(shè)計(jì)要求。
[0083] 轉(zhuǎn)子單元選用優(yōu)質(zhì)磁鋼，加工成厚度2mm、長(zhǎng)度和寬度均為25mm的小單元，并且將 該12個(gè)永磁體轉(zhuǎn)子單元加工為與轉(zhuǎn)桶外緣相應(yīng)的弧形，緊密安裝在不銹鋼合金材料制成 的轉(zhuǎn)桶的外緣，12個(gè)轉(zhuǎn)子單元的S極均設(shè)置為逆時(shí)針方向，環(huán)繞轉(zhuǎn)桶安裝在所設(shè)計(jì)最高水 位至底部的0. 618黃金分割處，間隔平均設(shè)置；定子單元3a的繞芯選擇凹形鐵磁體，繞芯下 部外加一 V形配件，配件兩邊呈垂直，定子單元繞組由一根直徑0. 80mm的銅線環(huán)繞凹形磁 芯68圈而成，4個(gè)繞組電串聯(lián)，安裝要點(diǎn)：外加緊固件將4個(gè)定子單元固定在正對(duì)轉(zhuǎn)桶上轉(zhuǎn) 子單元的機(jī)架四個(gè)邊角部位，繞芯上部?jī)啥苏龑?duì)轉(zhuǎn)桶5的外緣（如圖3c所示），與轉(zhuǎn)桶外緣 的轉(zhuǎn)子單元形成18mm的周期性相對(duì)氣隙，繞芯兩端對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)桶占位30度角。
[0084] 該洗衣機(jī)4個(gè)定子單元在轉(zhuǎn)桶一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期中，分別與轉(zhuǎn)桶上8個(gè)轉(zhuǎn)子單元發(fā)生 磁作用，對(duì)應(yīng)電源調(diào)制器輸出的時(shí)序電流分8個(gè)（?\+ T2+ T。）周期，設(shè)定每周期的（T1:T2: Τ。）時(shí)域比例為（4. 25 :7 :11. 25)，以此參數(shù)確定電源調(diào)制器在洗衣機(jī)各段工作程序輸出的 不同時(shí)序頻率，并間接定義出相應(yīng)的時(shí)序電流幅值。
[0085] 脫水程序?qū)?yīng)的轉(zhuǎn)桶最大轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)為1200轉(zhuǎn)/分即20轉(zhuǎn)/s，其（Ti+L+T。）時(shí)序頻 率為160次/s，即時(shí)序周期時(shí)間為6. 25ms ;轉(zhuǎn)桶在漂洗、清洗程序的轉(zhuǎn)速（包括轉(zhuǎn)動(dòng)方向）、 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間、靜置時(shí)間等，均依據(jù)現(xiàn)有市場(chǎng)洗衣機(jī)的成熟經(jīng)驗(yàn)參數(shù)而設(shè)定；電源調(diào)制器對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn) 桶最大轉(zhuǎn)速時(shí)輸出的電流強(qiáng)度在額定電壓48V時(shí)為25A，該最大電流值是一個(gè)根據(jù)轉(zhuǎn)桶滿 載水重量、額定洗滌重量結(jié)合電動(dòng)裝置設(shè)計(jì)并經(jīng)實(shí)驗(yàn)校準(zhǔn)的值，以實(shí)驗(yàn)值為準(zhǔn)。
[0086] 電源調(diào)制器的核心模塊包括常規(guī)CPU和一個(gè)設(shè)計(jì)功率1500W的驅(qū)動(dòng)模塊（其邏輯 結(jié)構(gòu)如圖5b所示），脈沖變換調(diào)理電路主要完成將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為階梯波信號(hào)，脈沖信號(hào) 發(fā)生器主要產(chǎn)生所需的脈沖信號(hào)，其次經(jīng)微分電路輸出尖峰脈沖，然后經(jīng)過限幅電路將尖 峰脈沖的負(fù)半周濾除，剩下正半軸尖峰脈沖，用集成運(yùn)放組成的積分電路進(jìn)行積分累加，加 上電壓比較器和控制電路組成了完整的階梯脈沖信號(hào)，對(duì)電路的各個(gè)元件進(jìn)行參數(shù)調(diào)整， 從而得到滿足工作邏輯要求的階梯波信號(hào)。電源調(diào)制器在?\通電時(shí)序內(nèi)，通過控制芯片使 驅(qū)動(dòng)模塊產(chǎn)生一系列幅值隨時(shí)序遞減的脈沖電流，脈沖頻率30ΚΗζ，其電源輸入端la電連 接電源10的正負(fù)極，時(shí)序驅(qū)動(dòng)電流輸出端lb電連接定子單元3a的繞組（繞組通電方向?qū)?應(yīng)4個(gè)定子單元的N極均為順時(shí)針方向），邏輯信號(hào)輸入端Id電連接控制面板2,感應(yīng)信號(hào) 輸入端lc電連接傳感單元3c。傳感單元由一個(gè)磁電感應(yīng)繞組構(gòu)成，通過外加螺絲將傳感單 元固連在靠近轉(zhuǎn)桶5外緣、與其上轉(zhuǎn)子單元運(yùn)動(dòng)相對(duì)的機(jī)架4部位。
[0087] 洗衣機(jī)控制面板2包括外置的若干按按式開關(guān)和內(nèi)置CPU系統(tǒng)的組合，通過控制 面板上若干開關(guān)的狀態(tài)組合，可得出洗衣機(jī)的常規(guī)工作邏輯程序，其標(biāo)準(zhǔn)程序以及接口編 程方式可專門設(shè)計(jì)，也可以采購(gòu)數(shù)據(jù)接口方式共通的市場(chǎng)產(chǎn)品配套；通過工作邏輯程序的 配套設(shè)計(jì)，可實(shí)時(shí)控制電源調(diào)制器輸出的電流強(qiáng)度，從而控制洗衣機(jī)轉(zhuǎn)桶在不同工作階段 的運(yùn)行狀態(tài)。洗衣機(jī)常規(guī)使用的配件均采用市購(gòu)。
[0088] 電源調(diào)制器的驅(qū)動(dòng)邏輯為：以某定子單元與轉(zhuǎn)子單元周期性隔氣隙相對(duì)、處于同 一法線7 ( Φ為0)的狀態(tài)記為基準(zhǔn)座標(biāo)和基準(zhǔn)時(shí)間，當(dāng)控制面板2的內(nèi)置CPU程序給出驅(qū)動(dòng) 信號(hào)，電源調(diào)制器依設(shè)定的?\時(shí)序（轉(zhuǎn)子單元逆時(shí)針對(duì)應(yīng)為φτ位置的時(shí)刻）輸出20A電 流使轉(zhuǎn)桶沿逆時(shí)針方向啟動(dòng)，執(zhí)行（Τ 1:Τ2:Τ。）為（4. 25 :7 :11. 25)的時(shí)序，并對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)桶每個(gè) 旋轉(zhuǎn)周期自動(dòng)加大5%電流強(qiáng)度；當(dāng)轉(zhuǎn)子單元每次繞軸至基準(zhǔn)座標(biāo)時(shí)，電源調(diào)制器進(jìn)行一 次時(shí)間歸〇校準(zhǔn)并記錄本次周期時(shí)間，通過與上次周期時(shí)間比較，獲知本次周期時(shí)間的實(shí) 時(shí)值，并對(duì)下一步工作邏輯進(jìn)行判定：如果轉(zhuǎn)桶已達(dá)到程序設(shè)定的轉(zhuǎn)速，電源調(diào)制器自動(dòng)降 低5%電流強(qiáng)度；如果轉(zhuǎn)桶未達(dá)到程序設(shè)定的轉(zhuǎn)速，則電源調(diào)制器在下一周期對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子單 元逆時(shí)針繞軸至對(duì)應(yīng)Φ為φτ位置的時(shí)刻，執(zhí)行對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)桶每個(gè)旋轉(zhuǎn)周期自動(dòng)加大6%電流強(qiáng) 度的程序，實(shí)時(shí)通電強(qiáng)度由電源調(diào)制器通過傳感單元3c給出的信號(hào)數(shù)據(jù)判定并自動(dòng)調(diào)整。 當(dāng)時(shí)序通電頻率對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)桶轉(zhuǎn)速連續(xù)4s高于某階段程序的設(shè)定值，或電源調(diào)制器連續(xù)4s輸 出25A電流的狀態(tài)時(shí)，電源調(diào)制器進(jìn)入暫時(shí)休眠而達(dá)到節(jié)電設(shè)計(jì)目標(biāo)。
[0089] 轉(zhuǎn)桶在洗衣機(jī)浸漬或工作程序變換的中間階段，表現(xiàn)為靜置，對(duì)應(yīng)電源調(diào)制器休 目民，不輸出電流；轉(zhuǎn)桶的順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，對(duì)應(yīng)電源調(diào)制器啟動(dòng)?\時(shí)序變換至ψ為-φτ位 置的時(shí)刻為一值以轉(zhuǎn)子單元逆時(shí)針方向相對(duì)定子單元的位置定義），執(zhí)行（Τ 1:Τ2:Τ。）為 (4. 25 :7 :11. 25)的時(shí)序，供電電流方向相反。
[0090] 電源調(diào)制器設(shè)定的減速制動(dòng)邏輯為：當(dāng)洗衣機(jī)從轉(zhuǎn)桶高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)變換下一工作 程序時(shí)（如漂洗后完成脫水程序，變換為轉(zhuǎn)桶靜置、自動(dòng)重新加水），切斷?\對(duì)應(yīng)的時(shí)序電 流，同時(shí)啟動(dòng)^時(shí)域通電，通電時(shí)域設(shè)定在傳感單元3c感知轉(zhuǎn)子單元3b繞軸7前轉(zhuǎn)至Φ為 φτ/3到φ為〇位置的時(shí)間段；該制動(dòng)通電時(shí)域可對(duì)應(yīng)周期時(shí)序設(shè)定為：在時(shí)序中， 起始2/3時(shí)域斷電，之后1/3時(shí)域通電。
[0091] 電源調(diào)制器相應(yīng)制動(dòng)時(shí)序輸出的電流強(qiáng)度為25A。
[0092] 本實(shí)施例通過對(duì)控制面板2和電源調(diào)制器1的編程，可有效實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)完成對(duì)注 水、浸漬、漂洗、清洗、脫水及其間設(shè)置靜置的全自動(dòng)控制過程。
[0093] 實(shí)施例2、
[0094] 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上優(yōu)化電源調(diào)制器的通電程序：將1\通電時(shí)域設(shè)置為5段通電 時(shí)間相同但電流強(qiáng)度規(guī)律遞減的電流，5段通電強(qiáng)度按KW/A的線性關(guān)系分級(jí)遞減，遞減系 數(shù)K為0. 8,即?\通電時(shí)域內(nèi)設(shè)置的5段電流強(qiáng)度分別為25A、20. 0A、16. 0A、12. 8A、10. 24A。 轉(zhuǎn)子單元3b的材料改用常規(guī)釹鐵硼。
[0095] 其余與實(shí)施例1類同，本實(shí)施例可降低電動(dòng)裝置積熱，節(jié)電效果相對(duì)好。
[0096] 實(shí)施例3、
[0097] 將實(shí)施例2的脈沖子集幅值改設(shè)置為連續(xù)遞減，即電源調(diào)制器對(duì)應(yīng)?\啟動(dòng)電流為 26Α時(shí)，通電時(shí)域的幅值包絡(luò)趨勢(shì)呈（25 -10.24) Sin φ#90/φτ的規(guī)律遞減，其中φ為轉(zhuǎn)子 單元繞軸并與軸確定的法線與定子單元和軸所確定法線所形成的動(dòng)態(tài)夾角，Φτ為轉(zhuǎn)子單 元繞軸切線方向與其所受電磁力方向重合狀態(tài)所確定的Φ值。
[0098] 為提高位置信號(hào)傳感的工作可靠性，本實(shí)施例將傳感單元設(shè)置為兩個(gè)。
[0099] 本實(shí)施例因電源調(diào)制器1所輸出的脈沖子集包絡(luò)選擇了更優(yōu)化的時(shí)序遞減關(guān)系， 洗衣機(jī)的節(jié)電效果比實(shí)施例2好。
[0100] 實(shí)施例4、
[0101] 將實(shí)施例1洗衣機(jī)的制動(dòng)邏輯進(jìn)一步優(yōu)化為：電源調(diào)制器啟動(dòng)Τ2時(shí)域通電的同 時(shí)，將Τ。部分時(shí)域的工作邏輯同步變換為通電，所述該Τ。部分時(shí)域的時(shí)間值與（T i+T2)相 等，T。通電啟動(dòng)時(shí)刻以為0開始計(jì)時(shí)；電源調(diào)制器在該T。部分時(shí)域所輸出的制動(dòng)電流 強(qiáng)度同為25A。
[0102] 本實(shí)施例對(duì)定子單元繞組的制動(dòng)通電增加了轉(zhuǎn)子單元和定子單元處同軸法線相 對(duì)以及處于遠(yuǎn)離狀態(tài)的時(shí)域；該制動(dòng)通電時(shí)域可對(duì)應(yīng)周期時(shí)序設(shè)定為：在（Ti+TJT。）時(shí)序 中，起始1/3的1\時(shí)域斷電，之后2/3的（T 2+T。）時(shí)域通電。
[0103] 實(shí)施例1所述洗衣機(jī)的制動(dòng)通電時(shí)域Τ2，也可以由φ為φτ/3到φ為〇位置的時(shí)間 段更改為φ為φτ/6到φ為0位置的時(shí)間段。
[0104] 實(shí)施例5、
[0105] 將實(shí)施例1的定子單元3a繞芯改為圓柱形，每個(gè)繞芯的繞組匝數(shù)同為45圈，定子 單元增加至16個(gè)，每4個(gè)為一組替代實(shí)施例1所述的1個(gè)凹形繞芯定子單元，安裝時(shí)每個(gè) 繞芯兩端連線9與轉(zhuǎn)桶5的同軸法線7重合，如圖3a所示；每組4個(gè)定子單元繞組通電方 向形成的電磁極相同，S極正對(duì)轉(zhuǎn)桶5的軸6。12個(gè)永磁體轉(zhuǎn)子單元3bl與轉(zhuǎn)桶5實(shí)行一 體化制造，S極均設(shè)置為逆時(shí)針方向，嵌合在與16個(gè)定子單元相對(duì)的轉(zhuǎn)桶環(huán)型圈內(nèi)，相間平 均設(shè)置。
[0106] 本實(shí)施例中，對(duì)定子單元繞組的供電驅(qū)動(dòng)時(shí)域定義為φ從《ρτ至φ為φτ/3相應(yīng)的 時(shí)間段，供電制動(dòng)時(shí)域定義為φ從φτ/ 1至φ為0相應(yīng)的時(shí)間段。機(jī)架上傳感單元3c變形 為：在周期面對(duì)傳感單元的轉(zhuǎn)桶外緣環(huán)形區(qū)域任意部位，專門設(shè)置一塊永磁體，使傳感單元 的感應(yīng)繞組伴隨轉(zhuǎn)桶5旋轉(zhuǎn)而周期性感應(yīng)，從而獲得傳感應(yīng)信號(hào)。
[0107] 實(shí)施例6、
[0108] 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，將轉(zhuǎn)桶5上的電動(dòng)裝置設(shè)置為兩套。
[0109] 12個(gè)一組的轉(zhuǎn)子單元3b設(shè)置兩組，共24個(gè)，兩組轉(zhuǎn)子單元的S極面向轉(zhuǎn)桶的軸 6,沿轉(zhuǎn)桶分別環(huán)型安裝在所設(shè)計(jì)最高水位至底部之間的1/3和2/3位置，相間平均設(shè)置，如 圖10b所示；轉(zhuǎn)子單元與轉(zhuǎn)桶實(shí)行一體化設(shè)計(jì)制造，轉(zhuǎn)桶采用塑鋼材料，轉(zhuǎn)子單元在轉(zhuǎn)桶的 模壓成形過程中嵌合在轉(zhuǎn)桶的內(nèi)部。4個(gè)一組的定子單元3a設(shè)置兩組，共8個(gè)，每組電串聯(lián) 連接，分別安裝在機(jī)架4上對(duì)應(yīng)兩個(gè)轉(zhuǎn)子單元環(huán)型圈的4個(gè)邊角，繞組通電的電磁極均設(shè)置 為S極正對(duì)轉(zhuǎn)桶5的軸6 ;電源調(diào)制器1相應(yīng)設(shè)置為兩路電流輸出并分別電連接兩組定子 單元3a的繞組；轉(zhuǎn)桶外緣的機(jī)架4內(nèi)部設(shè)置4個(gè)傳感單元3c，配件方式及其他設(shè)置方式與 實(shí)施例1類同。
[0110] 為防止在永磁體轉(zhuǎn)子單元3bl與定子單元3a靜態(tài)處于同軸6法線7時(shí)、轉(zhuǎn)桶有可 能出現(xiàn)啟動(dòng)不暢順，本實(shí)施例對(duì)電源調(diào)制器專門設(shè)計(jì)有靜態(tài)啟動(dòng)時(shí)序電流；當(dāng)電源調(diào)制器 在0.5S得不到傳感裝置反饋信號(hào)的情況下，實(shí)時(shí)發(fā)出與正常驅(qū)動(dòng)電流方向相反的啟動(dòng)電 流，使轉(zhuǎn)桶上與定子單元相對(duì)的永磁體轉(zhuǎn)子單元受到同性磁極相斥，使之偏離與定子單元 隔氣隙處于同一法線的狀態(tài)，避免啟動(dòng)不暢順。
[0111] 本實(shí)施例中，對(duì)轉(zhuǎn)桶定子單元繞組的供電驅(qū)動(dòng)時(shí)域定義為φ從φτ至φ為2:φτ/3:相 應(yīng)的時(shí)間段，供電制動(dòng)時(shí)域定義為Φ從φτ/ 5至φ為0相應(yīng)的時(shí)間段。所述的轉(zhuǎn)桶，在洗衣機(jī) 中既可設(shè)計(jì)為豎放的波輪式，也可設(shè)計(jì)為橫放的滾筒式，通過對(duì)控制面板2和電源調(diào)制器 1編程，可實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)完成對(duì)注水、浸漬、漂洗、清洗、脫水及其間設(shè)置靜置的全自動(dòng)控制過 程，有效降低洗衣機(jī)的耗電量。
[0112] 實(shí)施例7、
[0113] 在實(shí)施例6的基礎(chǔ)上，將兩組轉(zhuǎn)子單元3b的材料改為使用永磁體和導(dǎo)磁體兩種， 每組12個(gè)轉(zhuǎn)子單元中的材料分別為6個(gè)永磁體、6個(gè)導(dǎo)磁體，每組12個(gè)轉(zhuǎn)子單元中永磁體 和導(dǎo)磁體相間平均設(shè)置，其中6個(gè)永磁體轉(zhuǎn)子單元的S極面向轉(zhuǎn)桶的軸6 ;兩組轉(zhuǎn)子單元沿 轉(zhuǎn)桶分別環(huán)型安裝在所設(shè)計(jì)最高水位至底部之間的3/5和1/4位置，轉(zhuǎn)子單元3b與轉(zhuǎn)桶5 一體化設(shè)計(jì)制造，轉(zhuǎn)桶采用塑鋼材料。
[0114] 本實(shí)施例因?qū)Т朋w的磁極是感應(yīng)生磁，在運(yùn)動(dòng)中能以動(dòng)態(tài)反極形式跟隨定子單元 的電磁力作用，對(duì)電動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)控制效果比轉(zhuǎn)子單元材料單一采用永磁體好；本實(shí) 施例所述的每組12個(gè)轉(zhuǎn)子單元永磁體和導(dǎo)磁體相間平均設(shè)置，亦可改變?yōu)閮蓚€(gè)永磁體和 兩個(gè)導(dǎo)磁體兩兩相間平均設(shè)置，或三個(gè)永磁體和三個(gè)導(dǎo)磁體相間平均設(shè)置；甚至進(jìn)一步改 變?yōu)閮山M24個(gè)轉(zhuǎn)子單元材料全部采用導(dǎo)磁體。
[0115] 實(shí)施例8、
[0116] 以上實(shí)施例的機(jī)架4水平截面均為四邊形，定子單元3a設(shè)置在4個(gè)邊角，本實(shí)施 例的機(jī)架改為水平截面三角形，12個(gè)繞芯為工字形的定子單元分3組，每組4個(gè)定子單元設(shè) 置在3個(gè)邊角，即每個(gè)邊角安裝一組4個(gè)定子單元，每組定子單元繞芯組合的兩端對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)桶 占位105度角，與轉(zhuǎn)桶形成15mm的相對(duì)氣隙，每個(gè)定子單元的工字形繞芯兩端連線9與轉(zhuǎn) 桶的法線7重合。
[0117] 轉(zhuǎn)桶內(nèi)部平均間隔嵌合有12個(gè)長(zhǎng)度28mm的轉(zhuǎn)子單元，轉(zhuǎn)子單元的S極全部逆時(shí) 針方向環(huán)繞轉(zhuǎn)桶設(shè)置；每個(gè)定子單元的繞組均由直徑〇. 85mm的銅線環(huán)繞而成，匝數(shù)45圈， 安裝時(shí)每個(gè)繞芯兩端連線9與轉(zhuǎn)桶5的同軸法線7重合，如圖3a所示；3組定子單元的繞組 環(huán)形電串聯(lián)，接口各引出一個(gè)抽頭，繞組外接回路改變?yōu)?根線（類似于傳統(tǒng)電機(jī)內(nèi)部繞組 的A接法）；電源調(diào)制器1對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)為3線回路，其相應(yīng)輸出的時(shí)序脈沖電流在3線構(gòu)成 的各個(gè)回路中平均分配，使每組4個(gè)定子單元繞組串聯(lián)組合后通電獲得的電磁場(chǎng)的N極全 部順時(shí)針方向；本實(shí)施例可以利用定子單元3a繞組外接多個(gè)回路反饋的信號(hào)比較出微分 電位差，作為轉(zhuǎn)子單元伴隨轉(zhuǎn)桶5旋轉(zhuǎn)相對(duì)位置判別的信號(hào)源，替代獨(dú)立設(shè)置的傳感單元。
[0118] 本實(shí)施例對(duì)電動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)和工作邏輯控制與實(shí)施例1類同。
[0119] 實(shí)施例9、
[0120] 將實(shí)施例1單線環(huán)繞磁芯的定子單元改變?yōu)殡p線環(huán)繞磁芯構(gòu)成兩個(gè)繞組回路，兩 個(gè)繞組由兩根直徑0. 80mm的銅線環(huán)繞凹形磁芯68圈而成，其中一個(gè)繞組回路用于動(dòng)力供 電，電連接電源調(diào)制器1的時(shí)序電流輸出端；另一個(gè)繞組回路用作替代獨(dú)立設(shè)置的傳感單 元，作為轉(zhuǎn)子單元伴隨轉(zhuǎn)桶5旋轉(zhuǎn)相對(duì)位置的判別信號(hào)源。
[0121] 本實(shí)施例還可將所述雙線環(huán)繞磁芯的定子單元進(jìn)一步優(yōu)化為：動(dòng)力供電繞組由一 根直徑0. 80mm的銅線環(huán)繞凹形磁芯68圈而成，傳感繞組由一根直徑0. 20mm的銅線環(huán)繞凹 形磁芯18圈而成，可更節(jié)省銅材。
[0122] 以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn) 行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同 替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種洗衣機(jī)的電動(dòng)裝置，其特征在于，所述電動(dòng)裝置包括電源調(diào)制器（I)、定子單元 (3a)和轉(zhuǎn)子單元（3b);所述洗衣機(jī)的轉(zhuǎn)桶（5)上環(huán)繞轉(zhuǎn)桶至少設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)子單元組，每個(gè) 轉(zhuǎn)子單元組包括至少4個(gè)間隔設(shè)置的轉(zhuǎn)子單元（3b);所述轉(zhuǎn)子單元（3b)的材料包括永磁 體或?qū)Т朋w，或兩者組合設(shè)置；當(dāng)所述轉(zhuǎn)子單元組內(nèi)含有多個(gè)永磁體轉(zhuǎn)子單元（3bl)時(shí)，永 磁體轉(zhuǎn)子單元環(huán)繞轉(zhuǎn)桶設(shè)置的磁極方向相同；所述定子單元（3a)至少安裝一個(gè)在靠近轉(zhuǎn) 桶外緣的機(jī)架（4)固定部位，其與轉(zhuǎn)子單元所形成的周期性相對(duì)氣隙（3d)不大于80mm; 所述電源調(diào)制器（1)包括電源輸入端（la)、邏輯信號(hào)輸入端（Id)和時(shí)序電流輸出端 (化），其電源輸入端電連接電源（10)，時(shí)序電流輸出端電連接定子單元（3a)的內(nèi)部繞組； 電源調(diào)制器對(duì)定子單元（3a)內(nèi)部繞組供電使定子單元形成電磁極的方向，設(shè)置為與永磁 體轉(zhuǎn)子單元（3bl)運(yùn)動(dòng)相向的極性相反；所述電源調(diào)制器對(duì)定子單元的內(nèi)部繞組相應(yīng)輸出 時(shí)序電流，實(shí)現(xiàn)所述電動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)裝置，其特征在于，所述定子單元（3a)由至少一組良導(dǎo) 線環(huán)繞磁忍而成，其在機(jī)架（4)上組合排布得到的繞組之間通過串聯(lián)或并聯(lián)連接，或通過 不同繞組之間引出中間抽頭組成多線外接回路。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)裝置，其特征在于，所述電動(dòng)裝置還包括傳感裝置，所述 傳感裝置包括若干能感應(yīng)所述轉(zhuǎn)子單元（3b)與定子單元（3a)相對(duì)位置的傳感單元（3c)， 其與所述電源調(diào)制器的傳感信號(hào)輸入端（Ic)電連接；所述電動(dòng)裝置至少在機(jī)架（4)內(nèi)部設(shè) 置一傳感單元。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)裝置，其特征在于，所述電動(dòng)裝置的傳感裝置還包括定 子單元（3a)的內(nèi)部繞組，所述內(nèi)部繞組包括環(huán)繞定子單元磁忍的繞組W及若干定子單元 繞組之間串聯(lián)而成的多線外接回路。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)裝置，其特征在于，所述電動(dòng)裝置還包括若干選擇開關(guān) 和內(nèi)置控制程序的CPU邏輯系統(tǒng)組合的控制面板（2)，其電連接所述電源調(diào)制器的邏輯信 號(hào)輸入端（Id);控制面板似的邏輯功能獨(dú)立設(shè)置，亦可將電源調(diào)制器的部分邏輯功能或 全部邏輯功能集成于控制面板內(nèi)。6. -種洗衣機(jī)，其特征在于，所述洗衣機(jī)含有如權(quán)利要求1~4任一的電動(dòng)裝置，所述 洗衣機(jī)包括轉(zhuǎn)桶巧）、機(jī)架（4)、電源（10)和至少設(shè)置一套的電動(dòng)裝置，所述的轉(zhuǎn)桶包括在 機(jī)架內(nèi)部邸放的滾筒式、豎放的波輪式W及斜放的結(jié)構(gòu)。7. 基于權(quán)利要求1~5任一洗衣機(jī)的電動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)方法，該方法根據(jù)所述轉(zhuǎn)子單元 (3a)和所述定子單元（3b)的位置關(guān)系，通過電源調(diào)制器（1)輸出時(shí)序電流控制洗衣機(jī)的轉(zhuǎn) 桶巧）轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述時(shí)序根據(jù)轉(zhuǎn)桶旋轉(zhuǎn)方向而定義，所述時(shí)序電流根據(jù)定子單元電磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)桶上的有 效作用區(qū)間結(jié)合轉(zhuǎn)桶上的轉(zhuǎn)子單元個(gè)數(shù)而設(shè)置若干個(gè)通斷周期，每個(gè)通斷周期包括供電時(shí) 域和斷電時(shí)域；所述供電時(shí)域位于幫1'/3^^傘《^)了相應(yīng)的時(shí)間段，所述中為轉(zhuǎn)子單元繞軸并 與軸確定的法線與定子單元和軸所確定法線所形成的動(dòng)態(tài)夾角，所述<PT為轉(zhuǎn)子單元繞軸 切線方向與其所受電磁力方向重合狀態(tài)所確定的奪值； 所述斷電時(shí)域內(nèi)電源調(diào)制器（1)不輸出電流。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的電源調(diào)制器在供電時(shí)域內(nèi)至少包 括兩段不同電流幅值，且按時(shí)序呈幅值依次變小，供電時(shí)域或其子時(shí)域的幅值隨時(shí)序呈線 性遞減關(guān)系；或呈2K遞減關(guān)系，所述的指數(shù)K取值0. 55至0. 95 ; 或?yàn)槿缦玛P(guān)系其中I。為通電起始的電流強(qiáng)度，I g為通 電終止時(shí)刻的電流強(qiáng)度。9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括校正步驟；所述校正 步驟為將轉(zhuǎn)子單元和定子單元處同軸法線相對(duì)、為0的狀態(tài)作為基準(zhǔn)座標(biāo)和基準(zhǔn)時(shí)間，當(dāng) 轉(zhuǎn)子單元每次轉(zhuǎn)至基準(zhǔn)座標(biāo)時(shí)，電源調(diào)制器（1)進(jìn)行一次時(shí)間歸0校準(zhǔn)并記錄本次周期時(shí) 間，通過與上次轉(zhuǎn)子單元轉(zhuǎn)至基準(zhǔn)座標(biāo)的周期時(shí)間比較，從而獲知轉(zhuǎn)桶（5)旋轉(zhuǎn)周期時(shí)間 和轉(zhuǎn)速。10. 基于權(quán)利要求1~5任一洗衣機(jī)的電動(dòng)裝置制動(dòng)方法，該方法在所述轉(zhuǎn)子單元趨近 定子單元、轉(zhuǎn)子單元和定子單元處同軸法線相對(duì)W及處于遠(yuǎn)離狀態(tài)的至少一個(gè)時(shí)域中，通 過電源調(diào)制器（1)設(shè)定的程序輸出時(shí)序電流控制轉(zhuǎn)桶（5)制動(dòng)； 所述轉(zhuǎn)子單元趨近定子單元的時(shí)域?yàn)?《華《傘t/3狀態(tài)的相應(yīng)時(shí)間段，所述CP為轉(zhuǎn)子 單元繞軸并與軸確定的法線與定子單元和軸所確定法線所形成的動(dòng)態(tài)夾角，所述<PT為轉(zhuǎn) 子單元繞軸切線方向與其所受電磁力方向重合狀態(tài)所確定的取值。
【文檔編號(hào)】H02K11/00GK105986413SQ201510045138
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年1月28日
【發(fā)明人】劉粵榮, 劉通
【申請(qǐng)人】南京蒙奇智能科技有限公司, 劉粵榮